靜置法和膜分離法凈化沼液的效果

葉勇衛，李金懷，李 勇，黃凌志，徐鐵純

(廣西壯族自治區林業科學研究院，廣西 南寧 530002)

水肥一體化技術主要是指灌溉和施肥結合為一體，屬于一種農林業新技術，是當今世界最節水的農業灌溉技術。我國水肥一體化技術始于20世紀70年代，80年代對滴灌技術進行了大規模理論及技術推廣應用研究[1]。沼液是生產沼氣的副產物，富含氮磷鉀3種營養元素，同時含有豐富的硼、銅、錳、鋅等微量元素[2]。沼液人工施用成本高；使用水肥一體化設施時，由于沼液雜質多極易堵塞噴頭，導致自動化噴淋出現問題等。因此，沼液肥是當前水肥一體化研究中的重要肥料種類之一[3]。為沼液應用于水肥一體化農林作物灌溉提供參考，筆者等在廣西壯族自治區林業科學研究院沼氣試驗基地開展了沼液凈化研究。

1 材料與方法

1.1 沼液

沼液從南寧市周邊豬場正常運行的沼氣工程中提取。

1.2 指標測定

1.2.1 不同形態氮素含量 從4個不同沼氣池中分別提取沼液樣品，每個樣品取2 L，測定全氮、銨態氮、硝態氮、有機態氮。

1.2.2 總懸浮固體與養分含量 從3個不同沼氣池中分別提取沼液樣品，每個處理取沼液180 L，靜置30 d，取上清液300 mL，采用靜置法和膜(納濾膜)分離法測定總懸浮固體，并進行全氮、全磷、全鉀、有機質含量測定。

1.3 統計分析

試驗數據用 Excel 2010統計，靜置法和膜分離法處理后沼液的養分含量利用SPSS 17.0軟件進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 沼液中不同形態氮素的含量

從表1看出，4個不同沼氣池中沼液的氮含量為5 751～10 109 mg/L，平均7 473 mg/L。銨態氮含量為4 330～9 081 mg/L，平均5 973 mg/L；硝態氮含量為 57～249 mg/L，平均147 mg/L；有機態氮含量為971～1 681 mg/L，平均1 353 mg/L。

表1 沼液中不同形態氮素的含量 mg/L

2.2 沼液中總懸浮固體的含量

經測定，3個不同沼氣池中，采用靜置法測定的總懸浮固體含量為865～1 022 mg/L，平均951 mg/L；膜分離法測定的總懸浮固體含量為216～231 mg/L，平均224 mg/L。膜分離法過濾凈化沼液的效果是靜置法的4.2倍，表明膜分離法的過濾凈化效果更好。

2.3 凈化處理后沼液的養分含量

從表2可知，靜置法處理后沼液的全氮、全磷、全鉀、有機質平均含量分別為1.30 g/kg、0.32 g/kg 、0.24 g/kg和0.21 g/kg，膜分離法處理的分別為1.28 g/kg、0.31 g/kg、0.24 g/kg和0.20 g/kg。膜分離法沼液的全鉀含量與靜置法相同，全氮、全磷、有機質的含量略低于靜置法，經差異顯著性分析未達到顯著水平。

表2 靜置法和膜分離法處理后沼液的養分含量 g/kg

3 結論與討論

水肥一體化技術既能解決水的問題，又能解決肥的問題。從水方面看，水肥一體化技術節水作用明顯，特別對干旱地區的農林作物具有緩解旱情的積極作用；從肥方面看，水肥一體化技術具有節省肥料、提高養分利用效率的作用。

水肥一體化技術水源水質不達標時，必須采取措施凈化后才能使用[4]。沼液中雜質較多，需要進行凈化處理，將污染物分解、吸附、沉淀，澄清的沼液灌溉水才符合水肥一體化灌溉使用要求。試驗結果表明，沼液中全氮、銨態氮、硝態氮、有機態氮含量平均在7 473 mg/L、5 973 mg/L、147 mg/L和1 353 mg/L，銨態氮含量豐富，可以作為農作物的重要肥源；膜分離法的過濾凈化效果更好；靜置法和膜分離法凈化處理后沼液的養分含量差異不明顯。